SU791203A3 - Реактор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к конструкци м химических реакторов и может быть использовано в процессах синтеза аммиака, Известен реактор синтеза аммиака содержащий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, в котором выполнена камера высокого давлени , размещенную коаксиально в кор пусе вертикальную обечайку, верхнюю и нижнюю горизонтальные перегородки закрепленные внутри обечайки и дел щие ее на верхнюю и нижнюю каталитические зоны, расположенный в нижней части обечайки трубчатый теплообменник , каталитические корзины, помещенные в каталитические зоны и отдел ющие от обечайки наружные каналы дл  газа, и закрепленный на крышке по оси корпуса бойлер, вы полненный в виде и-образных теплообменных трус }- Недостатками данного реактора  вл ютс  недостаточна  эффективность процесса и отсутствие рекуперации тепла реакции. Цель изобретени  - интенсификаци процесса и рекупераци  тепла реакции . Поставленна  цель достигаетс  тем, что реактор снабжен закрепленным своими торцами в крышке и верхней горизонтальной перегородке снаружи бойлера цилиндрическим кожухом с выполненными в нижней его части отверсти ми, патрубком, соедин ющим верхнюю каталитическую зону с кожухом, а каталитические корзины выполнены в виде закрепленных на горизонтальных перегородках коаксиальных перфорированных цилиндров, причем в горизонтальных, перегородках по оси корпуса выполнены центральные отверсти , соедин ющие кожух с нижней каталитической зоной и нижнюю каталитическую зону - с трубчатым теплообменником, соответственно, при этом реактор снабжен регулирующей заслонкой, установленной на патрубке между верхней каталитической зоной и кожухом. На фиг. 1 схематически изображен общий вид реактора, продольный разрез; на фиг. 2 - уплотнение верхнего торца бойлера во фланце. Реактор синтеза аммиака содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3, в котором выполнена камера 4 высокого давле- ,

ни , размещенную коаксиально в корпусе вертикальную цилиндрическую обечайку 5, верхнюю и нижнюю горизонтальные перегородки б и 7, закрепленные внутри обечайки 5 и дел щие ее на верхнюю и нижнюю каталитические зоны 8 и 9, расположенный в нижней части обечайки 5 трубчатый теплообменник 10, каталитические корзины 11 и 12, помещенные в каталитические зоны 8 и 9 и отдел ющие от обечайки 5 наружные каналы 13 дл  газа, закрепленный на крышке 2 по оси корпуса бойлер 14, выполненный в виде и-образных теплообменных труб, закрепленный своими торцами в крышке 2 и верхней горизонтальной перегородке 6 снаружи бойлера 14, цилиндрический кожух 15 с выполненными в нижней его части отверсти ми 16 и патрубок 17, соедин ющий верхнюю каталитическую зону 8 с кожухом 15..Каталитические корзины 11 и 12 выполнены в виде закрепленных на горизонтальных перегородках коаксиальных перфорированных цилиндров. В горизонтальных перегородкахб и 7 по оси корпуса выполнены-центральные отверсти  18 и 19, соедин ющие кожух 15 с нижней каталитической зоной 9 и нижнюю каталитическую зону 9 - с трубчатым теплообменником 10, соответственно . Дополнительно реактор снабжен регулирующей заслонкой 20, установленной на патрубке 17 между верхней каталитической зоной 8 и кожухом 5.

Реактор работает следующим образом .

Подаваемый газ, предварительно подогретый в трубах теплообменника 10, поступает через канал 13 кольцеобразного поперечного сечени  в первую каталитическую зону 9, заполненную катализатором, протекает через него радиально и происходит реакци  Продукты реакции и непрореагировавшие газы протекают через канал 21 и выход т из него частично через отверсти  16 и частично поступают через патрубок 17 в кожух 15 трубчатого бойлера 14.

Оба потока объедин ютс  внизу бойлера 14 и оттуда поступают через вторую каталитическую зону 8 по второму каналу 22 с кольцеобразным поперечным сечением. Реагенты и продукты реакции вытекают радиально через вторую зону 9 и собираютс  в центральном канале 23 второй зоны 9, откуда они выступают и контактируют с внешней (наружной) поверхностью труб теплообменника 10.

Наружный корпус 1 из легированной стали с крьпйкой 2 на верхнем конце, с центральным каналом,через который пропускаетс  бойлер 24, образуемый пучком труб U или штыкового типа, непосредственно присоединенный к крышке 2 реактора при помощи фланцев 25 и таким образом легко извлекаетс . Вода .дл  труб Зойлера поступает через вход 26, « а пар выходит через штуцер 27. Кожух 15 бойлера 14 представл ет собой цилиндрическую трубу, приваренную в нижней части к перегородке 6 и предпочтительно - снабжена стыком 28

термического расширени . Длина кожуха 15 устанавливаетс  таким образом , что при присоединении крышки к бойлеру верх кожуха 15 вдавлива . етс  в специально предусмотренную канавку или желоб, образуемую на

5 нижней поверхности фланца 25 бойлера, так что образуетс  внутренний затвор между холодным газом, обмывающим снаружи стенку кожуха, и гор чим газом внутри бойлера.

0 в зазор 29 .-между кожухом 15 и фланцем 25 вставлена кромка кожуха 15 в канавку 30 фланца 25, снабженную уплотн ющим материалом 31. Плотный затвор снаружи обеспечиваетс 

5 линзообразным сальником (набивкой)32

Бойлер снабжен регулирующей зас . лонкой 20, работающей снаружи и позвол ющей измен ть скорость потока

газов к бойлеру. Кожух бойлера снабжен на нижнем конце комплектом отверстий 16, пропускающих часть газа, когда заслонка 20 полностью открыта Холодный газ поступает в реактор через канал 33 в пространство над катализатором и оттуда поступает через кольцеобразный канал 4 в трубы теплообменника 10, а из последнего на первый слой (катализатора) и затем на второй, как показано

0 выше.

Образуемые при реакции гор чие газы поступают в бойлер через канал 4, который также снабжен стыком термического расширени .

5 В тороидальном расположении i вокруг бойлера и внутри пространства, ограниченного наружной поверхностью бойлерного котла и цилиндрической стенкой, соосной корпусу, ограничиQ ваетс  канал 4 кольцеобразного сечени , через который проходит газ, и расположен первый слой катализатора. Последний собственно расположен от наружной поверхности бойлера и внутренней поверхностью вышеупом нутой

цилиндрической стенки,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Реактор синтеза аммиака, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, в котором выполнена камера высокого давлени , размещенную коаксиально в корпусе

   вертикальную цилиндрическую обечайку